Kireç endüstrisinde kullanılan yakıtların çevreye, maliyete ve üretilen kireç kalitesine etkisi

Abstract

Temiz yakıt kaynaklarının sınırlı olması nedeniyle, insanlık çok daha yaygın bulunan kalitesiz yakıtları kullanmak zorunda kalmaktadır. Bu kullanım sırasında çevreye verilecek zararın ve ürün kalitesine olumsuz etkinin en aza indirilmesi ortak yaşantımız için gereklidir. Bu çalışmada yakıtlar, çevrede neden oldukları ve kireçte oluşturdukları safsızlık açısından kıyaslanmaktadır. Bu nedenle yalnız yakıt türünün neden olduğu kirlilik ve safsızlıklarla ilgilenilmiş, yanma ve üretim biçiminin neden olduğu kirlilik ve safsızlıklar kapsam dışında tutulmuştur. Yakıttan gelen kükürdün ne ölçüde çevreye atıldığı deneysel olarak fabrikalarda yapılan SO2 ölçümleri ile belirlenmiştir. Maerz, Fiedler, Eberhart, Macar ve Hockman türü kireç fırınlarda gerçekleştirilen ölçümler sonucunda, petrokokun yanması ile oluşan SCVin atmosfere hiç atılmadığı ya da çok az atıldığı saptanmıştır. Paralel akışlı fırınlar ve yüksek fırınlarda, yanan kükürdün tümüyle S(Ve dönüşme oram ve fırında oluşan gaz halindeki kükürt bileşiklerinin CaC(VCaC) tarafından tutulması, literatürle karşılaştırılarak incelenmiştir. Benzer literatür değerlendirmesi HCl'in CaO tarafından tutulmasının sıcaklıkla değişimi ile ilgili yapılmıştır. Laboratuarda yapılan deneylerde, petrokok yamsıra çok sayıda düşük kaliteli yakıtlar, üretilen kireç içinde oluşturdukları safsızlıklar açısından değerlendirilmeye çalışılmıştır. Çalışmada, iki tür petrokokun, Güney Afrika ve Rusya(Sibirya) kökenli ithal linyitlerin, Zonguldak taşkömürü ve Elbistan, Yatağan, Tunçbilek, Kangal, Saray ve Soma linyitlerinin kirece verecekleri safsızlık, 900-1200 °C sıcaklıkları arasında deneysel olarak belirlenmiş ve sıcaklığa bağlı ikinci dereceden bir eşitlikle ifade edilmiştir. Kül ile kireç arasındaki reaksiyon, küldeki asidik oksitlerle (SİO2 ve AI2O3), CaO arasında gerçekleşmektedir. Her yakıt için, üretim yapılan sıcaklıklarda, kireç içinde reaksiyonun oluşturduğu safsızlığm, kül ve CaO yüzdeleri ile orantılı olduğu belirlenmiştir (RS=kXküiXcao)- Beklenenin tersine külün, kireçle reaksiyona girme eğilimi, küldeki SİO2 konsantrasyonları ile sistematik bir ilişki içinde değildir. Buna karşın, kül içeriğindeki düşük sıcaklıklarda eriyen tuzların (sodyum, potasyum tuzlan, CaCİ2 gibi) miktarı, kül kireç reaksiyonlarını ve dolayısıyla kirece yakıttan gelen safsızlığı arttırmaktadır. fS:-Çalışmanın son bölümünde, düşük kaliteli yakıtların kireç maliyetini azaltması, buna karşın değişik kullanım alanları açısından kirecin değerini düşürmesi, birlikte değerlendirilmeye çalışılmıştır. Yakıttan gelen safsızlığın sıcaklıkla değişimi, değişik sıcaklıklarda çalışan firm türlerinin safsızlık üzerine etkili olduğunu göstermektedir. Ayrıca kül ve kireç arasında incelenen reaksiyonlar, kalkerin kireçte oluşturduğu safsızlıklarla ilgili bilgi vermektedir.